基于Pro/E的行星齿轮减速器建模及仿真

4 行星齿轮减速器的运动仿真分析

　　运动仿真，即机构设计扩展。Pro/E的运动分析模块，能够对设计进行模拟仿真的校验，例如运动仿真显示、运动干涉检测、运动轨迹、速度、加速度等等。

　　仿真的工作流程如下：

　　(1)建立运动模型：包括连接建立及连接轴、运动副、及伺服电机的设置。

　　(2)设置运动环境：包括重力、、执行电机、弹簧、阻尼、力/扭矩、初始条件的设置。

　　(3)运动机构的分析：运动学、动态、静态、力平衡、重复组件分析。

　　(4)分析结果的获取：包括了回放、运动干涉检测、轨迹曲线的获取。

　　为了确定该行星齿轮箱的设计是否合理，对其进行了运动仿真，运动仿真可测量任意时刻任意位置的齿轮箱运转时各个齿轮与轴的位置、转速和加速度信息等。选取主动轮节圆上一点并得到如下测量结果：齿轮c、齿轮d、输入轴的位置值分别为-27.8233mm、62.2738mm、136.347mm；输出轴、输入轴的转速分别为-1.23675deg/sec、35deg/see；输入轴加速度：9.91039mm/sec。

　　为了更直观的反映数据，利用Pro/E自动的将数据以图表的形式反映出来。

　　得到数据图表如图3所示：

图3 仿真数据图表

　　由仿真得到的输入轴转速和输出轴转速可知：

　　传动比=35÷1.23675=28.29998，本设计要求的传动比为28，仿真结果与理论值的相对误差为(28.29998-28)÷28=0.0107<，误差在合理范围内，满足传动比误差要求，故可以设计是合理的。

5 结束语

　　在Pro/E环境下，通过定义各种约束，在装配模块中确定了齿轮副的相对位置和啮合关系。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数，参数化设计可以大大的提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用的CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。通过在计算机软件平台下对整套装置的设计分析，能够及时地发现设计中的缺陷，并根据分析结果进行实时改进。参数化建模、虚拟装配贯穿于整个计算机辅助设计的全过程，能显著地缩短开发周期，降低设计成本，提高工作效率。本次设计与三维建模对现实齿轮制造过程有一定的指导意义。